“《流浪地球》的故事很有想象力，但如果地球的大氣層被我們破壞，那是連流浪都不能挽回的悲劇。”2月26日下午，來自中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的李燦院士在“墨子沙龍”發(fā)表演講。

【2050年前，努力將全球地表溫度上升幅度控制在1.5℃之內(nèi)】

大氣層就像一層厚度適中的棉被，太陽(yáng)為地球帶來能量，大部分能量會(huì)耗散出去。正是由于這層棉被的存在，會(huì)使得一小部分能量不耗散出去，從而為人類生存提供適宜的溫度。如果大氣層成分發(fā)生改變，就會(huì)引起地球表面溫度的變化，哪怕幾度的溫度上升，都將會(huì)帶來生態(tài)、氣候、環(huán)境的巨大破壞。

在距今約五億年前，地球的氧氣和二氧化碳濃度逐漸穩(wěn)定下來，變得宜居。植物的光合作用將二氧化碳變成糧食和燃料，人們通過利用農(nóng)作物進(jìn)行必要的生產(chǎn)生活，再將二氧化碳還給自然界。可是，這種平衡在工業(yè)革命之后迅速被打破，大量埋于地下的化石燃料推動(dòng)人類迅速進(jìn)入工業(yè)文明，與此同時(shí)也令大氣中的二氧化碳濃度幾乎翻了一倍。

近些年來，極端氣候現(xiàn)象頻發(fā)，隨著人類對(duì)于溫室氣體研究的深入，減排二氧化碳的議題已經(jīng)刻不容緩。2015年，巴黎氣候大會(huì)提出目標(biāo)——在21世紀(jì)末將全球地表溫度相對(duì)于工業(yè)化前上升的幅度控制在2℃以內(nèi)。而在2050年之前，各締約方還應(yīng)努力將這個(gè)數(shù)字控制在1.5℃之內(nèi)。

2020年9月22日，中國(guó)向世界宣布了2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo)。這體現(xiàn)了一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)對(duì)于人類命運(yùn)的擔(dān)當(dāng)。

此外，多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家也已經(jīng)給出了各自碳達(dá)峰和碳中和的時(shí)間表。

【綠氫+液態(tài)陽(yáng)光的組合拳】

雙碳目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，對(duì)于我國(guó)來說，存在不小的壓力。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，單位GDP的能耗和碳排放均高于主要發(fā)達(dá)國(guó)家，要想實(shí)現(xiàn)雙碳，必須對(duì)工業(yè)技術(shù)進(jìn)行根本性升級(jí)改造，告別粗獷式生產(chǎn)，走高質(zhì)量發(fā)展道路。對(duì)于我國(guó)來說，雙碳目標(biāo)既是壓力，也是機(jī)遇。

解決碳排放問題，世界上有一些公認(rèn)的方法，例如，發(fā)展光伏、風(fēng)電等清潔能源，逐步替代火電；發(fā)展氫燃料電池，新能源車逐步替代燃油汽車；利用碳捕獲和封存技術(shù)，將二氧化碳封存于深海底、廢棄礦井等。

此外，有一些科學(xué)家將目光轉(zhuǎn)移到了綠氫+液態(tài)陽(yáng)光這套組合拳上。由太陽(yáng)能等清潔能源分解水制氫，也就是綠氫，再由綠氫和二氧化碳反應(yīng)，生成甲醇或其它燃料和化學(xué)品。這一整套循環(huán)下來，本質(zhì)上是利用太陽(yáng)光等可再生能源，將水和二氧化碳轉(zhuǎn)化為液體燃料，不僅把二氧化碳作為資源加以利用，還具備儲(chǔ)能調(diào)峰功能，兼顧了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和減碳目標(biāo)。液態(tài)陽(yáng)光這個(gè)名字，很形象地描述了這個(gè)過程——將太陽(yáng)能用甲醇的形式儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用。

液態(tài)太陽(yáng)燃料合成工業(yè)化技術(shù)路線本質(zhì)上是一種人工光合成反應(yīng)，可以類比自然界中的光合作用，但是效率增加了數(shù)十倍，可達(dá)14%以上，工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)是可行的。

李燦院士團(tuán)隊(duì)，研發(fā)了國(guó)際上性能最好的規(guī)模化電解水制氫技術(shù)，發(fā)展了高活性的固溶體催化劑，可以高選擇性、高活性地生成甲醇。目前已經(jīng)在我國(guó)蘭州建成了全球首套千噸級(jí)液態(tài)陽(yáng)光合成的規(guī)?；痉豆こ蹋⒂?020年試車成功并完成成果鑒定，眼下正在開展十萬(wàn)噸級(jí)的液態(tài)陽(yáng)光工業(yè)化。

作者：黃海華 林梅